CN103088363B - 一种具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极的制造方法，包括步骤：（a）将不锈钢材料按照所需电解电极的形状成型后，对表面进行打磨、清洁除油、钝化处理和纯水清洁；（b）对材料进行电镀镍；（c）将电镀后的材料表面进行纯水清洁后自然晾干；（d）将化学纯氟钛酸铵溶液和分析纯硼酸溶液混合、过滤，制得混合溶液；（e）将第三步制得的材料浸泡于第四步制得的混合溶液中，同时对混合溶液进行水浴加热后取出自然晾干；（f）将上步制得的材料使用氮气保护电阻炉进行加热，然后自然冷却即可制得二氧化钛涂层的不锈钢电解电极。

Description

一种具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极的制造方法
技术领域
本发明涉及一种电解电极的制造方法，尤其是一种具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极的制造方法。
背景技术
目前一般所知的，电解过程中腐蚀性的溶液和气体会对电极产生严重的腐蚀，而金属钛由于在表层可以形成一层致密的纳米级的二氧化钛层，二氧化钛的化学性能非常稳定，所以电解设备中的电极都使用纯钛棒；但是金属钛的价格高昂，并且电阻率高，而电解过程中电流非常大，这就导致钛电极自身发热非常多，造成能源的巨大浪费。
发明内容
本发明为解决的技术问题是：克服现有技术的缺点，提出一种具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极的制造方法。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极，包括步骤：
（a）将不锈钢材料按照所需电解电极的形状成型后，对表面进行打磨、清洁除油、钝化处理和纯水清洁；
（b）对材料进行电镀镍，镀层厚度不超过25微米；
（c）将电镀后的材料表面进行纯水清洁后自然晾干；
（d）将化学纯氟钛酸铵溶液和分析纯硼酸溶液混合、过滤，制得混合溶液，其中氟钛酸铵浓度为0.1-0.4mol/L，硼酸浓度为0.1-0.5mol/L；
（e）将步骤（c）制得的材料浸泡于步骤（d）制得的混合溶液中，同时对混合溶液进行水浴加热，温度维持在30至60摄氏度，浸泡30至45小时后取出自然晾干；
（f）将上步制得的材料使用氮气保护电阻炉进行加热，保持温度500-700摄氏度，持续45-90分钟然后关闭加热，自然冷却即可制得二氧化钛涂层的不锈钢电解电极。
本发明进一步的改进在于：
1、上述步骤（b）使用电镀液配方为：400g/L≤NiSO4·7H2O≤500g/L、30 g/L≤H3BO3≤42g/L、5 g/L≤阳极活性剂≤25g/L、0.5g/L≤表面活性剂≤1g/L。
2、上述阳极活性剂是十二烷基硫酸钠或正辛基硫酸纳中的一种；上述表面活性剂是氯化钠或氯化镍中的一种。
本发明的有益效果如下：
采用不锈钢替代纯钛，大大节省了成本，同时降低了电阻率，节约了大量的能源；而不锈钢外首先镀镍，使用薄层电镀镍的微孔结构，促进纳米级的二氧化钛涂层的生成，不锈钢电极外具有了纳米级的二氧化钛涂层后，其抗腐蚀、抗氧化的能力基本等同于纯钛电极。
具体实施方式
实施例1：圆柱形具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极的制造方法
本实施例的圆柱形具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极的制造方法，包括步骤：
（a）将圆柱形不锈钢材料按照所需电解电极的形状切割至所需长度后，对表面进行机械砂纸打磨、清洁除油、钝化处理和纯水清洁；
（b）对材料进行电镀镍，使用电镀配方为：400g/L≤NiSO4·7H2O≤500g/L、30 g/L≤H3BO3≤42g/L、5 g/L≤阳极活性剂≤25g/L、0.5g/L≤表面活性剂≤1g/L；本实施例使用的阳极活性剂是十二烷基硫酸钠;使用的表面活性剂是氯化镍；温度维持在50摄氏度，电流密度8A/dm2，时间约1分钟，最终得到的镀层厚度约25微米；
（c）将电镀后的表面进行纯水清洁后自然晾干；
（d）将化学纯氟钛酸铵溶液和分析纯硼酸溶液混合、过滤，制得混合溶液，其中氟钛酸铵浓度为0.1-0.4mol/L，硼酸浓度为0.1-0.5mol/L；
（e）将步骤（c）制得的材料浸泡于步骤（d）制得的混合溶液中进行沉积，同时对混合溶液进行水浴加热，温度维持在30至60摄氏度，浸泡30至45小时后沉积完毕，取出后使用蒸馏水清洗，然后自然晾干；
（f）将上步制得的材料使用氮气保护电阻炉进行加热，保持温度500-700摄氏度，持续45-90分钟然后关闭加热，自然冷却即可制得具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极。
实施例2：板状具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极的制造方法
本实施例的板状具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极是在实施例一基础上的改进，除了与实施例一相同以外所不同的部分如下:
在步骤（b）中，使用电流密度为10A/dm2，通电时间增加约20至30秒。
本发明的不局限于上述实施例所述的具体技术方案，凡采用等同替换形成的技术方案均为本发明要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极的制造方法，其特征在于包括步骤：
（a）将不锈钢材料按照所需电解电极的形状成型后，对表面进行打磨、清洁除油、钝化处理和纯水清洁；
（b）对材料进行电镀镍，镀层厚度不超过25微米；
（c）将电镀后的材料表面进行纯水清洁后自然晾干；
（d）将化学纯氟钛酸铵溶液和分析纯硼酸溶液混合、过滤，制得混合溶液，其中氟钛酸铵浓度为0.1-0.4mol/L，硼酸浓度为0.1-0.5mol/L；
（e）将步骤（c）制得的材料浸泡于步骤（d）制得的混合溶液中，同时对混合溶液进行水浴加热，温度维持在30至60摄氏度，浸泡30至45小时后取出自然晾干；
（f）将上步制得的材料使用氮气保护电阻炉进行加热，保持温度500-700摄氏度，持续45-90分钟然后关闭加热，自然冷却即可制得二氧化钛涂层的不锈钢电解电极。
2.根据权利要求1所述具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极的制造方法，其特征在于所述步骤（b）使用电镀液配方为：400g/L≤NiSO4·7H2O≤500g/L、30 g/L≤H3BO3≤42g/L、5 g/L≤阳极活性剂≤25g/L、0.5g/L≤表面活性剂≤1g/L。
3.根据权利要求2所述具有二氧化钛涂层的不锈钢电解电极的制造方法，其特征在于：所述阳极活性剂是十二烷基硫酸钠或正辛基硫酸钠中的一种；所述表面活性剂是氯化钠或氯化镍中的一种。
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